Стабилизированный источник питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) 011 504 С 05 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИ СА Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ В.Л. Григоли8,8) льство СССР /569, 1975. одниковые(56) Ав Мф 45977 орское с кл, С С.Д, По аторы по ка. рис.иде 5 Г упр тоя Доди стабили(57) Изобретение относится к электронике и может быть использовано вавтоматизированных системах контроля электронных блоков. Целью изобретения является обеспечение безаварийного режима работы, Цель достигается тем, что дополнительные узлыконтроля 7,8 обеспечивают контрольцелостности цепей ОС или режим к.з.В зависимости от аварийного режимаблок анализа 11 формнрует сигналиндикации 12 и стимулирует срабатывание соответствующей цепи коррекции делителя 2, обеспечивающей ограничение выходного напряжения, 3 ил.Изобретение относится к электронике и может быть использовано при построении стабилизированных источников питания.Цель изобретения - обеспечение безаварийного режима функционирования стабилизатора.На фиг. 1 приведена структурная схема стабилизированного источника питания; на фиг. 2 - электрическая принципиальная схема блока анализа; на фиг, 3 - электрическая схема коммутатора.Стабилизированный источник питания содержит регулирующий элемент 1, включенный между основными положительными входной и выходной клеммами - вход (+) и выход (+), делитель 2, подключенный средним выводом через первый вход первого узла 3 сравнения к управляющему входу регулирующего элемента 1, первым и вторым выводами непосредственно к дополнительным положительной и отрицательной клеммам ОС (+) и ОС (-), а через первый 4 и второй"5 резисторы к клеммам ВЫХОД (+) и ВЫХОД (-) соответственно, источник 6 опорного напряжения, подключенный между вторым выводом первого узла 3 сравнения и вторым выводом делителя 2, второго 7 и третьего 8 узлов сравнения, второй 9 и третий 10 источники опорного напряжения, блок 11 анализа, элемент 12 индикации, коммутатор 13, третий 14, четвертый 15 и пятый 16 резисторы, причем второй 9 и третий 10 источники опорного напряжения включены между клем" мами ВЫХОД (+) и ВЫХОД (-), их выходы подключены к первым входам второго 7 и третьего 8 узлов сравнения соответственно, вторые входы которых соединены с клеммами ОС (+) и ОС (-) соответственно, выходы второго 7 и третьего 8 узлов сравне 1ния подключены к входам блока 11 анализа, к первым и вторым выходам которого подключен элемент 12 индикации, а третий, четвертый и пятый выходы соединены с входами коммутатора 13, первый выход коммутатора13 соединен с клеммой ВЫХОД (+), второй, третий и четвертый - соответственно с первыми выводами резисторов 14 - 16, вторые выводы которых соединены и подключены к среднему выводу делителя 2, Клемма (+) нагрузки 17 проводами 18 и 19, аклемма (-) проводами 20 и 21 подключены соответственно к клеммам ВЫХОД (+), ОС (+) и ОС (-), ВЫХОД (-) .Блок 11 анялиза содержит два элемента 22 , 22, согласования, каждый из которых выполнен на резисторе и стабилитроне, два элемента НЕ23 и 24, три элемента И-НЕ 25 - 27и элемент ИЛИ 28.При этом входы элементов 22 и22 являются входами блока анализа,выходы элементов И-НЕ 25 - 27 - соответственно третим, четвертым ипятым выходами, а выходы элементаИЛИ 28 - первым и вторым выходомблока анализа.Коммутатор 13 может быть выполнен по схеме, приведенной на (фиг.3)20и содержит ключи 29 , 29, 29,каждый из которых выполнен на транзисторе и двух резисторах,Стабилизированный источник пита ния работает следующим образом,После подачи напряжения на клеммы ВХОД (+), ВХОД (-) и включенияисточников питания узлов 3,7 и 8сравнения, блока 11 анализа, комму татора:13 при исправности цепей18 - 21 ток через нагрузку 17 протекает по цепи: клемма ВЫХОД (+)провод 18 - нагрузка 17 - провод 21клемма ВЫХОД (-), Ток обратной связи протекает по цепи: клемма (+)нагрузки 17 - провод 19 - клеммаОС (+) - делитель 2 - клемма ОС (-)- провод 20 - клемма (-) нагрузки 17.Так как резисторы 4 и 5 шунтированысоответственно сопротивлением проводов 18, 19 и 20,21, то падение напряжения на них меньше напряженияисточников 9 и 10 и узлов 7 и 8сравнения, блок 1 1 анализа и коммутатор 13 находятся в исходном состоянии, когда выход 1 коммутатора 13ни с одним из выходов 2,3 и 4 несоединен, Поэтому сопротивление Кверхнего плеча делителя 2 ни однимиз резисторов 14 - 16 не шунтировано.Тогда выходное напряжение Устабилизатора определяется известным выражением:55 В + К гЦ = Ц д угВЫя 01 Е3 ггде У- напряжение источника 6опорного напряжения;К - сопротивление нижнегоплеча делителя 2.При .обрыве проводов 19 и 20 ток обратной связи протекает по цепи: клемма ВЫХОД (+) - резистор 4 - делитель 2 - резистор 5 - клемма ВЫХОД (-). Падение напряжения на резисторах 4 и 5 становится больше выходного напряжения источников 9 и 10 и состояние узлов 7 и 8 сравнения изменяется так, что на одном из выходов блока 11 анализа формируется сигнал, по которому в коммутаторе 13 выход 1 соединяется с выходом 4, Резистор 14 оказывается подключенным параллельно последовательно соединенным резисторам 4 и КрДля сохранения неизменной величины выходного напряжения источника питания резистор 14 нужно выбирать из соотношения: 10 15 20где К К, - сопротивления первого4 и второго 5 резисторов.При обрыве только провода 19 изменяется состояние узла 7 сравнения и блок 11 анализа формирует сигнал, по которому в коммутаторе 13 выход 1 соединяется с выходом 2, резистор 15 оказывается подключенным параллельно к последовательно соединенным резистору 4 и К; . Тогда для сохранения прежней величины выходного напряжения стабилизированного источника питания величину резистора 15 необходимо выбрать иэ соотношения: 35+ КЛ,)5К К:К ( 1)5 При обрыве только провода 20 иэ меняется состояние узла 8 сравнения и блок 11 анализа формирует. сигнал, по которому выход 1 коммутатора 13 соединяется с его выходом 2. Резистор 16 оказывается подключенным к 50В этом случае сохранение прежней величины выходного напряжения источника питания обеспечивается выбором величины резистора 16 из 55 соотношения: Величина выходного напряжения источника 9 (10) опорного напряжения должна быть выбрана большей падениянапряжения на замкнутых проводах 18(21) и меньшей напряжения на резисторе 4 (5) относительно клеммы ВЫХОД (+) и ВЫХОД (-) при обрыве проводов 19 и 20. Одновременно с появлением сигнала на любом из выходов блока 11 анализа изменяется потенциал на ега первом выходе и элемент 12,индикации сигнализирует о неисправности выходных цепей источника-питания. Блок 11 анализа в зависимостиот состояния цепей ОС и силовых цепей подключения нагрузки 17 работает следующимобразом.При обрыве провода 19 с узла 7сравнения на вход элемента 22, поступает положительный уровень (сигнал " ) "), на вход элемента 22отрицательный уровень (сигнал " ( ")На выходах элементов 22, , 22 формируются соответственно уровень"1" и уровень "0", поступающие навходы элементов 23 - 28,При этом элемент И-НЕ 26 оказывается разрешенным сигналами "1" свыхода элемента 22, непосредственно и с выхода элемента 22 черезэлемент НЕ 24, на его выходе появляется сигнал, по которому в коммутаторе 13 открывается транзистор ключа 29, замыкая переходом эмиттер -коллектор выход 1 коммутатора с выходом 3 и резистор 15 оказываетсяподключенным параллельна к последовательна соединенным сопротивлениямКи К . Одновременно сигнал сэлемента 22, через элемент ИЛИ 28поступает на элемент 12 индикации,по изменению состояния которого оператор определяет наличие неисправности в источнике питания,При обрыве провода 20 с выходовузлов 7 и 8 сравнения на входы элементов 22, и 22поступают сигналыи ) , соответственно элемент И-НЕ 27 оказывается разрешенным по обоим входам, Под воздействием сигнала с элемента И-НЕ 27 открывается транзистор ключа 29 вкоммутаторе 13 и через переход эмиттер - коллектор этого транзисторавыходы 1 и 4 соединяются между собой, резистор 16 оказывается подключенным между клеммой ВЫХОД (+) и23 6Формула изобретенияСтабилизированный источник питания, содержащий регулирующий элемент включенный между основными поЭложительцыми входной и выходнойклеммами, делитель, подклочецныйсредним выводом к первому входу первого узла сравнения, первым и вторым выводами непосредственно к дополнительным положительной и отрицательной выходным клеммам, а черезпервый и второй резисторы соответственно к основным положительной и отрицательной выходным клеммам, пер вый источник опорного напряжения,подключенный между вторым входомпервого узла сравнения и дополцптельной отрицательной выходной клеммой, а выход первого узла сравненияподключен к управляющему входу ретулирующего элемента, о т л и ч а ю -щ и Й с я тем, что, с целью обеспечения безаварийного режима рабо-ты, в него введены второй и третий 5 узлы сравнения, второй и третий источники опорного напряжения, блоканализа, коммутатор, третий, четвертый и пятый резисторы и элемент индикации, причем второй и третий ис точцики опорного напряжения вклочецы входами между основными положительной и отрицательной выходнымиклеммами, а выходами - к первым входам второго и третьего узла сравце 12937 10 К + К где Р - сопротивление нагрузки, 20регулирующий элемент входит в насыщение и выполняется соотношение". где Н,Таким 40 50 средним выводом делителя 2, а через элемент ИЛИ 28 включается элемент 12 индикации,При обрыве проводов 19 и 20аналогично описанному выше разрешается элемент И-НЕ 25 и между клеммой ВЫХОД (+) и средним выводом делителя 2 оказывается включецпым резистор 14,При обрыве проводов 19 и 21 токнагрузки протекает по цепи: клеммаВЫХОД (+) - резистор 4 - клеммаОС (+) - провод 19 - клемма (+) нагрузки 17 - клемма ОС (-) - резистор 5 - клемма ВЫХОД (-), Так какна практике 11 т= Б1 5 Р, + Р +4 5- напряжение между клеммами ВХОД (+) и ВХОД (-),напряжение на нагрузке17образом т,е, напряжение с нагрузки практически снимается. Узлы 7 и 8 формируют сигнал "и через блок 11 включается элемент 12 индикации, сигнализируя о неисправности. Таким образом, в предлагаемом источнике питания точность стабили эации выходного напряжения при неисправности цепи ОС не ухудшается, апри обрыве силовой цепи нагрузка отключается, предотвращая разрушениеэлементов стабилизатора и нагрузки,те, обеспечивается безаварийныйрежим эксплуатации источника питания,ция соответственно, вторые входы которых соединены соответственно с дополнительными положительной и отрицательной выходными клеммами, а выходы - с соответствующими входамиблока анализа, к первому и второмувыходам которого подключен элементиндикации, а третий, четвертый ипятый выходы блока анализа соединены с соответствующими входами коммутатора, первый выход которого соедие 1 е с Осцоне 10 й полокитель 110 Й выходной клеммой, а второй, третий ичетвертый выходы коммутатора черезсоответствующие третий, четвертыйи пятый резисторы подкецочены к среднему выводу делителя,1293723 ГгГ Тираж 8 б 4 ПодписиГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 386/53ВНИИПИ 11303 Составитель В.Бактор Л.Пчелинская Техред И.Попович одственно-полиграфическое п анов Корректор М, П тие, г. Ужгород, ул.Проектна